許多讀者十分關(guān)注并希望了解當(dāng)今各國(guó)爭(zhēng)相研究開發(fā)的科學(xué)技術(shù)。根據(jù)*新調(diào)查，美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》雜志介紹了九個(gè)開拓性新興科技領(lǐng)域。

合成生物學(xué)

合成生物學(xué)是指人們將“基因”連接成網(wǎng)絡(luò)，讓細(xì)胞來完成設(shè)計(jì)人員設(shè)想的各種任務(wù)。例如把網(wǎng)絡(luò)同簡(jiǎn)單的細(xì)胞相結(jié)合，可提高生物傳感性，幫助檢查人員確定地雷或生物武器的位置。再如向網(wǎng)絡(luò)加入人體細(xì)胞，可以制成用于器官移植的完整器官。

讓·維斯是麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程師，早在他讀研究生時(shí)就迷上了生物學(xué)，并開始為細(xì)胞“編程”，現(xiàn)在已成為合成生物學(xué)的領(lǐng)軍人物。維斯的導(dǎo)師、計(jì)算機(jī)工程師和生物學(xué)家湯姆·奈特表示，他們希望研制出一組生物組件，可以十分容易地組裝成不同的“產(chǎn)品”。

目前，研究人員正在試圖控制細(xì)胞的行為，研制不同的基因線路———即特別設(shè)計(jì)的、相互影響的基因。波士頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師科林斯已研制出一種“套環(huán)開關(guān)”，所選擇的細(xì)胞功能可隨意開關(guān)。加州大學(xué)生物學(xué)和物理學(xué)教授埃羅維茨等人研究出另外一種線路：當(dāng)某種特殊蛋白質(zhì)含量發(fā)生變化時(shí)，細(xì)胞能在發(fā)光狀態(tài)和非發(fā)光狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，起到有機(jī)振蕩器的作用，打開了利用生物分子進(jìn)行計(jì)算的大門。維斯和加州理工學(xué)院化學(xué)工程師阿諾爾一起，采用“定向進(jìn)化”的方法，精細(xì)調(diào)整研制線路，將基因網(wǎng)絡(luò)插入細(xì)胞內(nèi)，有選擇性地促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。

維斯目前正在研究另外一群稱為“規(guī)則系統(tǒng)”的基因，他希望**能估計(jì)刺激物的距離，并根據(jù)距離的改變做出反應(yīng)。該項(xiàng)研究可用來探測(cè)地雷位置：當(dāng)它們靠近地雷時(shí)**發(fā)綠光；遠(yuǎn)離地雷時(shí)則發(fā)紅光。

維斯另一項(xiàng)大膽的計(jì)劃是為成年干細(xì)胞編程，以促進(jìn)某些干細(xì)胞分裂成骨細(xì)胞、肌肉細(xì)胞或軟骨細(xì)胞等，讓細(xì)胞去修補(bǔ)受損的心臟或生產(chǎn)出合成膝關(guān)節(jié)。盡管該工作尚處初級(jí)階段，但卻是生物學(xué)調(diào)控領(lǐng)域中重要的進(jìn)展。

核糖核酸干擾分子療法

心臟病、肝炎、癌癥和艾滋病等大都是人類基因變異或病毒**入侵造成的。如果能發(fā)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單的技術(shù)，隨意關(guān)閉某些特殊基因，從理論上講就可**這些**。曾在馬·普研究院工作的生物化學(xué)家湯瑪斯·塔斯奇爾，在人體內(nèi)可能找到了這種開關(guān)：核糖核酸干擾分子（RNAi）。塔斯奇爾發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將這種小雙螺旋分子導(dǎo)入人細(xì)胞內(nèi)并瞄準(zhǔn)某種基因時(shí)，就可阻止基因發(fā)揮作用。當(dāng)時(shí)很多人懷疑這一發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橐郧耙灿腥颂岢鲇肦NAi技術(shù)來****，但都屬于騙術(shù)。一年后，這一方法就迅速為公眾所接受，許多大公司和大學(xué)紛紛投巨資進(jìn)行研究，甚至有人提名塔斯奇爾為諾貝爾獎(jiǎng)候選人。

現(xiàn)在，很多**公司及生物技術(shù)公司正尋求利用RNAi來****。在馬薩諸塞州，塔斯奇爾與他人一起建立了Alnylam**公司，希望能生產(chǎn)出**癌、艾滋病和其他**的RNAi**。將RNAi干擾分子從實(shí)驗(yàn)室研究成果轉(zhuǎn)變成真正**所遇到的*大困難，是如何將這種核糖核酸分子運(yùn)送到患者的大量細(xì)胞內(nèi)。在試驗(yàn)中，僅是將RNAi分子運(yùn)送到單個(gè)細(xì)胞內(nèi)，而向大量細(xì)胞運(yùn)交RNAi要困難得多。據(jù)預(yù)測(cè)，RNAi療法可能要3至4年才能進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用階段。

個(gè)人基因組學(xué)

每個(gè)人的基因組中約有30億個(gè)堿基對(duì)，即30億個(gè)DNA“字符”。但醫(yī)生若想檢驗(yàn)每個(gè)患者的30億個(gè)堿基對(duì)，幾乎是不可能的。因此，很多科學(xué)家正采用一種捷徑：即重點(diǎn)研究個(gè)體基因組之間的差異。

設(shè)在加州的皮里根科學(xué)公司**科學(xué)官考克斯正研發(fā)一種工具，使醫(yī)生和**研究人員能快速測(cè)定患者是否因遺傳構(gòu)成而導(dǎo)致更易患某種特殊**，或者他更適宜服用哪種特殊**。

遺傳測(cè)試已能知道哪些人攜帶罕見**的基因，幾種特殊**將對(duì)哪些人產(chǎn)生毒副作用，但這些測(cè)試僅能檢驗(yàn)1個(gè)或2個(gè)基因，很多常見病和**反應(yīng)涉及到廣為分散的基因，研究人員希望找到一種方法來分析個(gè)人的完整基因組。考克斯認(rèn)為，識(shí)別出相應(yīng)于某種診斷或**反應(yīng)的這些變異體的基因組圖形，是使患者基因信息得到有效運(yùn)用的*佳方法。

皮里根公司已研發(fā)出一種特殊的DNA芯片，把幾十億個(gè)DNA附在一個(gè)小玻璃片上，可快速描繪出患者基因組中30億個(gè)單字符變異體。該公司正在將幾百名糖尿病患者的基因圖同正常人進(jìn)行比較，并與輝瑞藥廠合作，檢驗(yàn)基因?qū)π呐K病的影響。

在幾年時(shí)間內(nèi)，預(yù)測(cè)患者**反應(yīng)的基因篩選可能會(huì)變得極為普通。

以及通用翻譯、納米導(dǎo)線、拜埃斯氏技術(shù)、T射線、大電網(wǎng)的控制和微射流光纖。